多元素同時追跡法による脳内金属SOD酵素の生物無機化学の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640539
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 天野 良平 金沢大学, 医学部, 教授 (30111769)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榎本 秀一 理化研究所, RIビームファクトリー計画推進室, 研究協力員 (10271553) ; 大石 茂雄 金沢大学, 医学部, 助手 (30272983)
• Keywords: 脳 / SOD / マルチトレーサ法 / 中性子・放射化分析法 / Mn(マンガン) / Zn(亜鉛) / 活性酸素 / 老化

Research Abstract

活性酸素種の一つスーパーオキシドアニオンを分解する酵素,SODをからだの中に多くもつ動物ほど長生きすると考えられている。SOD酵素はその活性部位にCu,Zn,Fe,Mnの金属をもち,金属が機能発現の中心的な役割を果たしている。この課題に対して「原子核をプローブとするマルチトレーサ法および中性子放射化分析法」を用いて,脳内の金属SOD酵素の生物無機化学的研究を展開する。期間中に明らかにしたい点として,(1)多元素同時追跡の2法(ラジオアイソトープ・マルチトレーサ法と中性子放射化分析法)により脳内各部位における金属の取込率と金属濃度を決定する。(2)脳内SOD濃度の定量と金属濃度と金属取込率との関係を明らかにする。(3)各種金属SODの単離し,活性酸素種との反応を分光学的手法を駆使し明らかにする。このように目標を設定している。
初年度98年度は,脳内各部位(大脳皮質,線条体,海馬,橋延髄,小脳)における金属の取込率と金属濃度を決定した。SOD酵素の関連金属についてその知見を整理すると以下のようになる。
1.Znでの短期間の取込は1-2%dose/g程度で局所の変化は認められなかった。一方,Zn濃度の定量結果では海馬に濃縮がみられた。
2.Mnでの短期間の取込は0.2-0.9%dose/gと局所により大きく変化している小脳で多く橋延髄で少ないようであった。一方,Mn濃度の定量結果では局所による変化は認められなかったが,週齢の高いマウスではMn濃度が減少していた。
現在SOD酵素の単離法を考察中である。SOD酵素そのものにある金属濃度と今年度の成果との関連について探求する。

Research Products

• [Publications] Oishi S., Amano R., et al: "Simultaneous behavior of Sc, Mn, Fe, Co, Zn, Se, Rb and Zn trace elements in brain and other organs of C57BL/6N mice." Journal of Radioanalytical & Nuclear Chemistry. 239巻2号. 411-416 (1999)
• [Publications] Amano R et al: "Comparative regional uptake behaviors of multitracer in brain of yound and aged S57BL/6N mice." RIKEN Accelerator Progress Report 1998. 32巻(印刷中). (1999)